JPH09243748A - Range finding device - Google Patents

Range finding device

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JPH09243748A
JPH09243748A JP8048915A JP4891596A JPH09243748A JP H09243748 A JPH09243748 A JP H09243748A JP 8048915 A JP8048915 A JP 8048915A JP 4891596 A JP4891596 A JP 4891596A JP H09243748 A JPH09243748 A JP H09243748A
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JP
Japan
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unit
distance
output
received data
signal
Prior art date
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Application number
JP8048915A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Ito
保博 伊東
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To terminate a measurement data collecting operation for this once and determine the distance and direction in a short time by sampling and storing each output of a receiving means synchronously with a transmitting time in time series, and determining the distance and direction to a reflecting object from the received data in the stored sample timing. SOLUTION: An arithmetic processing part 10 has a logic circuit for outputting a transmission start signal (a) and starting a distance measuring operation. The processing part 10 outputs the transmission start signal (a) to a transmission part 11, and also imparts n+1 sampling clocks (b) in parallel to n+1 shift resistors 15a of a memory part 15. The distance and direction of an obstruction in a prescribed monitoring area are collected in the memory part 15 by one transmission start signal (a). The processing part 10 outputs address data to an address decoder 15b when the transmission of the clocks (b) is terminated, and reads the received data from the memory part 15 to detect the distance and direction. The collecting operation of information is terminated for this once. The number of detecting directions can be increased without enlarging the circuit scale.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、送信したパルス状
の測定波が物体で反射して戻ってくるまでの往復時間か
らその反射物体までの距離測定を行うと共に、同時に存
在方向検出も行える距離測定装置に係り、特に移動体の
進路を監視するセンサとして好適な距離測定装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention measures the distance from the round trip time until the transmitted pulse-like measurement wave is reflected by an object and returns to the reflected object, and at the same time, can detect the presence direction. The present invention relates to a measuring device, and particularly to a distance measuring device suitable as a sensor for monitoring the path of a moving body.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両に搭載して車両の前方や側方、後方
の監視に用いる距離測定装置では、障害物までの距離測
定が行えると共に、同時にその障害物の存在方向も検出
できることが要求される。この種の距離測定装置には、
例えば図3に示す構成のレーザレーダが良く使用され
る。
2. Description of the Related Art A distance measuring device mounted on a vehicle and used for monitoring the front, side, and rear of the vehicle is required to be able to measure the distance to an obstacle and at the same time detect the presence direction of the obstacle. It In this type of distance measuring device,
For example, a laser radar having the configuration shown in FIG. 3 is often used.

【0003】図3は、車載用レーザレーダを簡略化して
示した従来の距離測定装置の構成図である。この距離測
定装置たる車載用レーザレーダは、演算処理部31と、
送信部32と、受信部33と、増幅部34と、信号選択
部35とを備える。演算処理部31は、時間基準を与え
る発振器と、その発振器に同期して送信部32に対し送
信開始信号aを出力し距離測定動作を開始する論理回路
と、それらを統括制御すると共に、送信開始信号aの出
力に同期して信号選択部35に選択信号eを出力し、信
号選択部35からの受信信号fを取り込み距離演算を実
行するマイクロコンピュータとを備える。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional distance measuring device showing a simplified vehicle-mounted laser radar. The on-vehicle laser radar as the distance measuring device includes an arithmetic processing unit 31,
The transmitter 32, the receiver 33, the amplifier 34, and the signal selector 35 are provided. The arithmetic processing unit 31 controls an oscillator that gives a time reference, a logic circuit that outputs a transmission start signal a to the transmitting unit 32 in synchronization with the oscillator and starts a distance measurement operation, and controls them together and starts transmission. And a microcomputer that outputs a selection signal e to the signal selection unit 35 in synchronization with the output of the signal a, receives the reception signal f from the signal selection unit 35, and executes the distance calculation.

【0004】送信部32は、レーザダイオードと、演算
処理部31からの送信開始信号aを受けてレーザダイオ
ードをパルス励振するドライブ回路と、レーザダイオー
ドの出力パルス光を平行化する光学系とを備える。受信
部33は、送信部32が送信するパルス光が照射する例
えば車両前方の所定領域(以下「監視領域」と言う)か
らの反射パルス光を反射位置に応じて各別に受光できる
ように配置される複数の受光素子と、各受光素子の受光
面に反射パルス光を集光する光学系とを備える。
The transmitter 32 includes a laser diode, a drive circuit for pulse-exciting the laser diode by receiving the transmission start signal a from the arithmetic processing unit 31, and an optical system for collimating the output pulse light of the laser diode. . The receiving unit 33 is arranged so as to be able to separately receive reflected pulsed light from a predetermined region (hereinafter referred to as “monitoring region”) in front of the vehicle, which is irradiated with the pulsed light transmitted by the transmitting unit 32, according to the reflection position. A plurality of light receiving elements and an optical system that collects the reflected pulsed light on the light receiving surface of each light receiving element.

【0005】複数の受光素子は、例えばPINフォトダ
イオードをアレイ配列したものである。受光素子たるP
INフォトダイオードは、それぞれカソードが共通に電
源に接続され、アノードが当該受信部33の出力端とな
っている。増幅部34は、受信部33の各受光素子毎に
設けた複数の広帯域増幅器からなる。各増幅器は、対応
する受光素子の出力を適宜レベルまで増幅し、それぞれ
信号選択部35に出力する。
The plurality of light receiving elements are, for example, PIN photodiodes arrayed. Light receiving element P
The cathodes of the IN photodiodes are commonly connected to a power source, and the anodes of the IN photodiodes are the output terminals of the receiving unit 33. The amplification unit 34 includes a plurality of wide band amplifiers provided for each light receiving element of the reception unit 33. Each amplifier amplifies the output of the corresponding light receiving element to an appropriate level and outputs it to the signal selection unit 35.

【0006】信号選択部35は、演算処理部31からの
選択信号eを受けて、増幅部34の指定された増幅器を
選択する回路と、選択した増幅器の出力レベルと基準値
との大小関係を比較し、増幅器の出力レベルが基準値以
上であれば“1”を、基準値以下であれば“0”をそれ
ぞれ受信信号fとして演算処理部31に与える回路とを
備える。
The signal selection unit 35 receives the selection signal e from the arithmetic processing unit 31, and selects the circuit for selecting the designated amplifier of the amplification unit 34 and the magnitude relationship between the output level of the selected amplifier and the reference value. If the output level of the amplifier is compared with the reference value or more, “1” is provided, and if the output level of the amplifier is less than the reference value, “0” is provided as the received signal f to the arithmetic processing unit 31.

【0007】以上の構成において、演算処理部31は、
送信部32に送信開始信号aを出力すると共に、それに
同期して信号選択部35に対し増幅部34の1つの増幅
器の出力を選択させる選択信号eを出力する。送信部3
2は、演算処理部31からの送信開始信号aを受けて、
所定時間幅のレーザパルス光を車両の前方の所定監視領
域に向けて送出する。所定監視領域に障害物が存在する
場合は、その障害物での反射パルス光が受信部33にお
ける何れか1つまたは複数の受光素子に受光され、その
受信信号が増幅部34の対応する増幅器で適宜レベルに
増幅されて信号選択部35に入力する。
In the above configuration, the arithmetic processing section 31 is
The transmission start signal a is output to the transmission unit 32, and in synchronization therewith, the selection signal e for selecting the output of one amplifier of the amplification unit 34 is output to the signal selection unit 35. Transmitter 3
2 receives the transmission start signal a from the arithmetic processing unit 31,
A laser pulse light having a predetermined time width is sent toward a predetermined monitoring area in front of the vehicle. When an obstacle is present in the predetermined monitoring area, the reflected pulsed light at the obstacle is received by any one or a plurality of light receiving elements in the receiving unit 33, and the received signal is received by the corresponding amplifier of the amplifying unit 34. The signal is amplified to an appropriate level and input to the signal selection unit 35.

【0008】信号選択部35は、演算処理部31からの
選択信号eで指定された1つの増幅器の出力内容
(“1”レベルまたは“0”レベル)を受信信号fとし
て演算処理部31に与える。演算処理部31は、信号選
択部35から入力した受信信号fが“1”レベルである
とき、障害物が存在するので、送信開始信号aを出力し
た時点から信号選択部35から受信信号fが入力する時
点までの時間を計測し、それと光速とから障害物までの
距離を算出する。
The signal selecting section 35 gives the output content ("1" level or "0" level) of one amplifier designated by the selection signal e from the arithmetic processing section 31 to the arithmetic processing section 31 as a reception signal f. . When the reception signal f input from the signal selection unit 35 is at “1” level, the arithmetic processing unit 31 has an obstacle, so that the reception signal f from the signal selection unit 35 is output from the time when the transmission start signal a is output. The time to the point of input is measured, and the distance to the obstacle is calculated from the measured time and the speed of light.

【0009】信号選択部35から入力した受信信号f
は、受信部33の受光素子の配置で決まる方向情報を含
むので、演算処理部31は、距離測定と同時に当該受信
信号fが取得された方向も同時に検出することになる。
演算処理部31は、1回の送信で1つの方向からの受信
信号を取得できるので受信部33の全ての受信素子につ
いての受信信号fを取得するには、信号選択部35への
選択信号eの内容を変更しつつ送信開始信号aを発生す
ることを、受信部33の受信素子の個数分繰り返し行う
ことが必要となる。
The received signal f input from the signal selector 35
Includes the direction information determined by the arrangement of the light receiving elements of the receiving unit 33, and therefore the arithmetic processing unit 31 simultaneously detects the direction in which the received signal f is acquired simultaneously with the distance measurement.
Since the arithmetic processing unit 31 can acquire the reception signal from one direction by one transmission, in order to acquire the reception signals f for all the receiving elements of the reception unit 33, the selection signal e to the signal selection unit 35 is acquired. It is necessary to repeatedly generate the transmission start signal a while changing the contents of the above, for the number of receiving elements of the receiving unit 33.

【0010】但し、信号選択部35から入力した受信信
号fが“1”レベルであるとき、その方向の近傍からの
反射パルス光を対象とすれば良いので、必ずしも全ての
受光素子についての受信信号fを取得しなくとも良い場
合もある。なお、以上は、受信部に複数の受光素子を設
けた例であるが、受信部に1つの受光素子を設け、送信
部と受信部の前にスキャニング機構を設けて監視領域を
走査できる構成とし、1個の受光素子で同様に監視領域
について十分な測定情報が得られるようにした距離測定
装置も知られている。
However, when the received signal f input from the signal selection section 35 is at "1" level, the reflected pulsed light from the vicinity of that direction may be targeted, so that the received signals for all the light receiving elements are not necessarily required. In some cases, it is not necessary to acquire f. Although the above is an example in which a plurality of light receiving elements are provided in the receiving section, one light receiving element is provided in the receiving section and a scanning mechanism is provided in front of the transmitting section and the receiving section so that the monitoring area can be scanned. There is also known a distance measuring device which is capable of obtaining sufficient measurement information about a monitoring area by one light receiving element.

【0011】何れにせよ、従来の距離測定装置で距離測
定に必要な時間Tは、 T=(検出方向の数)×(距離測定動作時間) ・・・(1) となる。
In any case, the time T required for distance measurement by the conventional distance measuring device is T = (number of detection directions) × (distance measuring operation time) (1)

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両に搭載
される進路センサでは、衝突回避のために的確に状況判
断が行えることが要求されるが、そのためには検出方向
の数を増加させ、測定方向の間隔を狭くすることが必要
である。
By the way, the route sensor mounted on the vehicle is required to be able to accurately determine the situation in order to avoid a collision. For that purpose, the number of detection directions is increased and the measurement is performed. It is necessary to narrow the space between directions.

【0013】しかし、従来の距離測定装置では、上述し
たように各々の方向毎に測定を行う構成であるので、的
確な状況判断のために検出方向の数を増加させると、式
(1)から明らかなように、検出方向の数の増加に応じて
測定時間が長くなる。
However, since the conventional distance measuring device is configured to perform measurement in each direction as described above, if the number of detection directions is increased for accurate situation determination,
As is clear from (1), the measurement time becomes longer as the number of detection directions increases.

【0014】つまり、従来の距離測定装置で単に検出方
向の数を増加させると、的確な状況判断に時間が掛かり
過ぎる結果となるので、衝突回避が困難となる場合が想
定される。距離測定に必要な時間を短くするには、図3
の従来装置で言えば、演算処理部31を検出方向毎に設
ければ良いが、これだと回路規模が大きくなり、また高
価なものとなる。
That is, if the number of detection directions is simply increased by the conventional distance measuring device, it may take too much time to make an accurate situation determination, and it may be difficult to avoid collision. To shorten the time required for distance measurement,
In the conventional device, the arithmetic processing unit 31 may be provided for each detection direction, but this would increase the circuit scale and would be expensive.

【0015】本発明は、このような従来の課題を解決す
べく創作されたもので、回路規模を大きくすることなく
検出方向の数を増加させることができ、しかも距離測定
の時間を増加させずに短時間で距離測定が可能な距離測
定装置を提供することを目的とする。
The present invention was created in order to solve such a conventional problem, and it is possible to increase the number of detection directions without increasing the circuit scale and to increase the distance measurement time. It is an object of the present invention to provide a distance measuring device capable of measuring distance in a short time.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、パルス状の測定波を送信する送信手段と、送信手段
が送信したパルス状の測定波が照射する範囲内から反射
して戻ってくる反射パルス波を反射位置に応じて各別に
受信する受信手段とを備える距離測定装置において、受
信手段の各出力を並列的に受けて2値化する信号検出手
段と、信号検出手段の各出力を並列的に受けて送信手段
の送信時刻に同期して時系列にサンプリングした各受信
データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されたサ
ンプルタイミングにおける受信データから反射物体まで
の距離と方向を求める計測手段とを備えたことを特徴と
する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a transmitting means for transmitting a pulsed measuring wave, and a pulsed measuring wave transmitted by the transmitting means is reflected and returned from within a range of irradiation. In a distance measuring device having a receiving means for receiving the respective reflected pulse waves separately according to the reflection position, a signal detecting means for receiving respective outputs of the receiving means in parallel and binarizing them, and a signal detecting means Storage means for receiving the outputs in parallel and storing each reception data sampled in time series in synchronization with the transmission time of the transmission means, and the distance and direction from the reception data at the sample timing stored in the storage means to the reflecting object And a measuring means for determining

【0017】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の距離測定装置において、受信手段の各出力と記憶手段
への各入力との対応関係の変更を信号経路の変更で実現
する接続変更手段と、記憶手段に記憶した受信データに
基づき接続変更手段に接続変更を行わせると判断したと
き、その変更内容を当該受信データに基づき決定する変
更内容決定手段とを備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the distance measuring apparatus according to the first aspect, a connection for changing the correspondence between each output of the receiving means and each input to the storage means by changing the signal path. And a change content determining unit that determines the content of the change based on the received data when it is determined that the connection change unit should change the connection based on the received data stored in the storage unit. To do.

【0018】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の距離測定装置において、受信手段の各出力と記憶手段
への各入力との対応関係の変更を信号経路の変更で実現
する接続変更手段と、当該装置を搭載する移動体の移動
方向を検出する移動方向検出手段と、記憶手段に記憶し
た受信データに基づき接続変更手段に接続変更を行わせ
ると判断したとき、その変更内容を移動方向検出手段の
出力内容に基づき決定する変更内容決定手段とを備えた
ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the distance measuring apparatus according to the first aspect, a connection for changing the correspondence between each output of the receiving means and each input to the storage means by changing the signal path. When it is determined that the changing means, the moving direction detecting means for detecting the moving direction of the moving body equipped with the device, and the connection changing means to change the connection based on the received data stored in the storing means, the change contents are displayed. Change content determining means for determining based on the output content of the moving direction detecting means.

【0019】(作用)請求項1に記載の発明では、記憶
手段が、信号検出手段の各出力を送信手段の送信時刻に
同期して時系列にサンプリングした各受信データを記憶
し、計測手段が、記憶手段に記憶されたサンプルタイミ
ングにおける受信データから反射物体までの距離と方向
を求める。
(Operation) In the invention described in claim 1, the storage means stores each reception data obtained by sampling each output of the signal detection means in time series in synchronization with the transmission time of the transmission means, and the measurement means , The distance and direction from the received data at the sample timing stored in the storage means to the reflecting object are obtained.

【0020】記憶手段に信号検出手段の各出力、つま
り、受信手段の各出力を記憶する動作は、測定情報収集
動作であるが、この測定情報収集動作は、送信手段の1
回の送信動作で終了する。従って、計測手段は、短時間
内に距離と方向を求めることができる。請求項2に記載
の発明では、変更内容決定手段が、記憶手段に記憶した
受信データに基づき接続変更を行わせるべきと判断した
ときには、その受信データの内容に従って接続変更手段
に、受信手段の各出力と記憶手段の各入力との間の対応
関係を変更させる。即ち、記憶手段に記憶する受信デー
タに接続変更によって重み付けを行う。
The operation of storing each output of the signal detecting means, that is, each output of the receiving means in the storage means is a measurement information collecting operation. This measurement information collecting operation is performed by the transmitting means 1
It ends with the transmission operation of times. Therefore, the measuring means can obtain the distance and the direction within a short time. In the invention according to claim 2, when the change content determining means determines that the connection should be changed based on the received data stored in the storage means, the connection changing means and each of the receiving means according to the content of the received data. The correspondence between the output and each input of the storage means is changed. That is, the received data stored in the storage means is weighted by changing the connection.

【0021】従って、記憶手段に当初記憶した受信デー
タが、当該距離測定装置の近傍に障害物が存在すること
を示す場合に、それが当該距離測定装置にどの程度重要
であるかを記憶手段から読み出す受信データに含めて出
力することができる。請求項3に記載の発明では、変更
内容決定手段が、記憶手段に記憶した受信データに基づ
き接続変更を行わせるべきと判断したときには、移動方
向検出手段が示す移動方向に応じて接続変更手段に、受
信手段の各出力と記憶手段の各入力との間の対応関係を
変更させる。即ち、記憶手段に記憶する受信データに接
続変更によって重み付けを行う。
Therefore, when the received data initially stored in the storage means indicates that there is an obstacle in the vicinity of the distance measuring device, it is determined from the storage means how important it is to the distance measuring device. It can be included in the received data to be read and output. In the invention according to claim 3, when the change content determining means determines that the connection should be changed based on the received data stored in the storage means, the connection changing means is instructed according to the moving direction indicated by the moving direction detecting means. , The correspondence between each output of the receiving means and each input of the storage means is changed. That is, the received data stored in the storage means is weighted by changing the connection.

【0022】従って、記憶手段に当初記憶した受信デー
タが、当該距離測定装置の近傍に障害物が存在すること
を示す場合に、その障害物が当該装置を搭載する移動体
の進行方向に在り回避措置を必要とする等を記憶手段か
ら読み出す受信データに含めて出力することができる。
Therefore, when the received data initially stored in the storage means indicates that there is an obstacle in the vicinity of the distance measuring device, the obstacle is avoided in the traveling direction of the moving body on which the device is mounted. It is possible to include in the received data read out from the storage means, for example, a measure required, and to output the received data.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は、本発明の第1実施の形態の距離測
定装置の構成図である。請求項1に記載の発明に対する
実施の形態である。図1において、この距離測定装置
は、演算処理部10、送信部11、受信部12、増幅部
13、信号検出部14、記憶部15等で構成される。演
算処理部10は、図3に示した演算処理部31と同様
に、時間基準を与える発振器と、その発振器に同期して
送信部11に対し送信開始信号aを出力し距離測定動作
を開始する論理回路と、それらを統括制御するマイクロ
コンピュータとを備えるが、本発明ではマイクロコンピ
ュータの構成・機能が従来とは異なる。
FIG. 1 is a block diagram of a distance measuring device according to a first embodiment of the present invention. It is an embodiment for the invention described in claim 1. In FIG. 1, this distance measuring device includes an arithmetic processing unit 10, a transmission unit 11, a reception unit 12, an amplification unit 13, a signal detection unit 14, a storage unit 15, and the like. Similar to the arithmetic processing unit 31 shown in FIG. 3, the arithmetic processing unit 10 outputs the transmission start signal a to the transmitting unit 11 in synchronization with the oscillator that gives the time reference, and starts the distance measuring operation. Although a logic circuit and a microcomputer for controlling them are provided, the present invention is different from the conventional one in the configuration and function of the microcomputer.

【0025】即ち、本発明では、マイクロコンピュータ
は、基本的に送信開始信号aの出力を1回だけ行い、そ
の送信開始信号aの出力に同期して記憶部15のn+1
個のシフトレジスタ15aにサンプリングクロックbを
与えること、その後記憶部15のアドレスデコーダ15
bにアドレスデータcを与えて、データセレクタ15c
から受信データdを取り込み、距離と方向を求めること
を行う。
That is, in the present invention, the microcomputer basically outputs the transmission start signal a only once, and in synchronization with the output of the transmission start signal a, n + 1 in the storage unit 15 is synchronized.
The sampling clock b is given to the individual shift registers 15a, and then the address decoder 15 of the storage unit 15 is provided.
The address data c is given to b, and the data selector 15c
The received data d is taken in from and the distance and direction are obtained.

【0026】送信部11は、図3に示した送信部32と
同様に、レーザダイオードと、演算処理部10からの送
信開始信号aを受けてレーザダイオードをパルス励振す
るドライブ回路と、レーザダイオードの出力光パルスを
平行化する光学系とを備える。
Similar to the transmitter 32 shown in FIG. 3, the transmitter 11 includes a laser diode, a drive circuit for pulse-exciting the laser diode upon receiving a transmission start signal a from the arithmetic processing unit 10, and a laser diode. And an optical system for collimating the output light pulse.

【0027】受信部12は、送信部11が送信するパル
ス光が照射する例えば車両前方の所定領域(以下「監視
領域」と言う)からの反射パルス光を反射位置に応じて
各別に受光できるように配置される複数の受光素子と、
各受光素子の受光面に反射パルス光を集光する光学系と
を備え、複数の受光素子は、例えばPINフォトダイオ
ードのアレイ配置で構成できる点は、図3に示した受信
部33と同様であるが本発明では、複数の受光素子の数
が従来とは異なる。
The receiving unit 12 can separately receive the reflected pulsed light emitted from the predetermined region (hereinafter referred to as "monitoring region") in front of the vehicle, which is irradiated by the pulsed light transmitted by the transmitting unit 11, according to the reflection position. A plurality of light receiving elements arranged in
An optical system for collecting reflected pulsed light is provided on the light receiving surface of each light receiving element, and a plurality of light receiving elements can be configured by, for example, an array arrangement of PIN photodiodes, similar to the receiving unit 33 shown in FIG. However, in the present invention, the number of the plurality of light receiving elements is different from the conventional one.

【0028】即ち、本発明では、複数の受光素子は、図
1の例では説明の便宜から8個の受光素子(#0から#
7)を横一列に配置して示してあるが、基本的に数に制
限なく設けることができる。具体的には、どの程度の分
解能が要求されるかにもよるが、受光素子を例えば2次
元的に配置して、送信パルス光が照射する所定監視領域
の全域からの反射パルス光を漏れなく受光するのに必要
な数を設けることができる。図1の構成は、2次元配置
の一部であると言うこともできる。
That is, in the present invention, the plurality of light receiving elements are eight light receiving elements (# 0 to # in the example of FIG. 1) for convenience of explanation.
7) is shown arranged in a horizontal row, but basically any number can be provided. Specifically, depending on how much resolution is required, the light receiving elements are arranged, for example, two-dimensionally so that the reflected pulsed light from the entire predetermined monitoring area irradiated by the transmitted pulsed light does not leak. It is possible to provide as many as necessary to receive light. It can also be said that the configuration of FIG. 1 is part of a two-dimensional arrangement.

【0029】増幅部13は、受信部12の各受光素子毎
に設けた複数の広帯域増幅器からなる点、図3に示した
増幅部34と同様である。本発明では、各増幅器の出力
は、それぞれ信号検出部14に与えられる。信号検出部
14は、増幅部13の各増幅器毎に設けた高速動作可能
なコンパレータを備える。各コンパレータの出力は、記
憶部15の前段に設けた#nのシフトレジスタ15aの
データ入力端に並列的に印加される。
The amplifier 13 is similar to the amplifier 34 shown in FIG. 3 in that it comprises a plurality of wide band amplifiers provided for each light receiving element of the receiver 12. In the present invention, the output of each amplifier is given to the signal detection unit 14, respectively. The signal detection unit 14 includes a comparator that is provided for each amplifier of the amplification unit 13 and that can operate at high speed. The output of each comparator is applied in parallel to the data input terminal of the #n shift register 15a provided in the previous stage of the storage unit 15.

【0030】記憶部15は、前述したように、n+1個
のシフトレジスタ15aと、アドレスデコーダ15b
と、データセレクタ15cとを備える。n+1個のシフ
トレジスタ15aは、本実施の形態では、それぞれ受光
素子の数分(図示例では8個)のビット数(即ち8ビッ
ト)のシフトレジスタをn+1個縦続接続して構成して
ある。
As described above, the storage unit 15 includes n + 1 shift registers 15a and an address decoder 15b.
And a data selector 15c. In the present embodiment, the n + 1 shift registers 15a are configured by cascade-connecting n + 1 shift registers each having the same number of bits as the number of light receiving elements (8 in the illustrated example) (that is, 8 bits).

【0031】アドレスデコーダ15bとデータセレクタ
15cは、演算処理部10からの指令に基づきシフトレ
ジスタ15aにサンプリング記憶した受信データを選択
して演算処理部10に与える動作をする。演算処理部1
0が当該記憶部15を読み出し専用のメモリとして扱え
るのである。本第1実施の形態の構成と請求項1に記載
の発明との対応関係は次のようになっている。送信部1
1は、送信手段に対応し、受信部12は、受信手段に対
応する。信号検出部14は、信号検出手段に対応し、記
憶部15は、記憶手段に対応する。また、演算処理部1
0は、計測手段に対応する。
The address decoder 15b and the data selector 15c operate to select the received data sampled and stored in the shift register 15a based on a command from the arithmetic processing unit 10 and give it to the arithmetic processing unit 10. Arithmetic processing unit 1
0 can handle the storage unit 15 as a read-only memory. The correspondence relationship between the configuration of the first embodiment and the invention according to claim 1 is as follows. Transmission unit 1
Reference numeral 1 corresponds to transmitting means, and the receiving unit 12 corresponds to receiving means. The signal detection unit 14 corresponds to a signal detection unit, and the storage unit 15 corresponds to a storage unit. In addition, the arithmetic processing unit 1
0 corresponds to the measuring means.

【0032】次に、以上のように構成される本第1実施
の形態の動作を図1を参照して説明する。図1におい
て、演算処理部10は、送信部11に送信開始信号aを
出力すると共に、それに同期して、即ち、同時刻にまた
はその前後の時刻に記憶部15のn+1個のシフトレジ
スタ15aにn+1個のサンプリングクロックbを並列
的に与えることを開始する。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the arithmetic processing unit 10 outputs the transmission start signal a to the transmission unit 11, and in synchronization with it, that is, at the same time or before and after the time, the arithmetic processing unit 10 stores the n + 1 shift registers 15a in the storage unit 15. The application of n + 1 sampling clocks b in parallel is started.

【0033】送信部11は、演算処理部10からの送信
開始信号aを受けて、所定時間幅(例えば10ns)の
レーザパルス光(パワーは、例えばピーク値で10〜3
0W)を車両の前方の所定監視領域に向けて送出する。
所定監視領域に障害物が存在する場合は、その障害物で
の反射パルス光が受信部12の8個の受光素子の何れか
1つまたは複数の受光素子に受光され、その受信信号が
増幅部13の対応する増幅器で適宜レベルに増幅されて
信号検出部14に入力する。
The transmission section 11 receives the transmission start signal a from the arithmetic processing section 10 and receives a laser pulse light of a predetermined time width (for example, 10 ns) (power is, for example, 10 to 3 at a peak value).
0W) is sent toward a predetermined monitoring area in front of the vehicle.
When an obstacle is present in the predetermined monitoring area, the reflected pulsed light from the obstacle is received by any one or a plurality of light receiving elements of the eight light receiving elements of the receiving section 12, and the received signal is amplified by the amplifying section. The signal is amplified to a suitable level by the corresponding amplifier 13 and input to the signal detector 14.

【0034】信号検出部14は、各コンパレータが、増
幅部13の対応する増幅器の出力レベルと基準値との大
小関係を比較し、増幅器の出力レベルが基準値以上であ
れば出力レベルを“1”レベルとし、基準値以下であれ
ば出力レベルを“0”レベルとする。即ち、信号検出部
14は、受信部12の8個の出力をそれぞれ“1”と
“0”の何れかに2値化し、それぞれを並列的に記憶部
15の初段の#nのシフトレジスタ15aのデータ入力
端に与える。
In the signal detecting section 14, each comparator compares the output level of the amplifier corresponding to the amplifying section 13 with the reference value, and if the output level of the amplifier is not less than the reference value, the output level is set to "1". If it is equal to or lower than the reference value, the output level is set to the “0” level. That is, the signal detection unit 14 binarizes each of the eight outputs of the reception unit 12 into either “1” or “0”, and parallelizes each of them to the shift register 15 a of the first stage #n of the storage unit 15. To the data input end of.

【0035】なお、増幅部13で増幅するレベルは、信
号検出部14で適正に受信信号レベルが“1”レベルで
あるか“0”レベルであるかを判定できるレベルである
必要がある。従って、近距離からの受信信号のように受
信レベルが大きい信号が混在する場合は、増幅部13の
増幅度や信号検出部14の基準値を時間の経過に伴い変
化させると良い。この時間の経過は、例えばサンプリン
グクロックbから得られる時間を利用できる。
The level amplified by the amplifier 13 needs to be a level at which the signal detector 14 can properly determine whether the received signal level is "1" level or "0" level. Therefore, when a signal having a high reception level is mixed such as a reception signal from a short distance, the amplification degree of the amplification unit 13 and the reference value of the signal detection unit 14 may be changed with the passage of time. For the elapse of this time, for example, the time obtained from the sampling clock b can be used.

【0036】記憶部15のn+1個のシフトレジスタ1
5aは、それぞれ共通のサンプリングクロックbを受け
て接続方向へのシフト動作をし、初段の#nのシフトレ
ジスタ15aがサンプリングクロックbの最初のサンプ
ルタイミングで信号検出部14の並列出力をサンプリン
グして形成した8ビットの受信データを順次接続方向へ
転送して記憶する。
N + 1 shift registers 1 in the storage unit 15
5a receives the common sampling clock b and shifts in the connection direction, and the first-stage #n shift register 15a samples the parallel output of the signal detection unit 14 at the first sampling timing of the sampling clock b. The formed 8-bit received data is sequentially transferred in the connection direction and stored.

【0037】従って、初段の#nのシフトレジスタ15
aには、最も遠い位置で反射されたパルス光による受信
データが記憶され、最終段の#0のシフトレジスタ15
aには、最も近い位置で反射されたパルス光による受信
データが記憶される。即ち、シフトレジスタ15aの配
置位置は、距離に対応する。そして、そのシフトレジス
タ15aの8ビットの受信データには方向情報が含まれ
ているのである。
Therefore, the shift register 15 of the first stage #n
Received data by the pulsed light reflected at the farthest position is stored in a, and the shift register 15 of the final stage # 0 is stored.
The received data by the pulsed light reflected at the closest position is stored in a. That is, the arrangement position of the shift register 15a corresponds to the distance. The 8-bit received data of the shift register 15a includes direction information.

【0038】以上のようにして、記憶部15には、1回
の送信開始信号aでもって所定監視領域における障害物
等についての距離と方向の情報が収集される。その際
に、受信部12の受光素子の数を増加させてあるので、
検出方向の間隔を狭くしてきめ細かく情報を収集できる
点、注意する必要がある。次いで、演算処理部10は、
サンプリングクロックbの送出を終了すると、距離と方
向を検出するために、その後の適宜時点でアドレスデコ
ーダ15bに対しアドレスデータcを出力し、記憶部1
5から受信データの読み出しを行う。なお、この読み出
しは、例えば、まず最終段の#0のシフトレジスタ15
aに記憶された最も近い位置で反射されたパルス光によ
る受信データから行う。
As described above, the storage unit 15 collects the information on the distance and the direction of the obstacle or the like in the predetermined monitoring area by one transmission start signal a. At that time, since the number of light receiving elements of the receiving unit 12 is increased,
It should be noted that the interval in the detection direction can be narrowed to collect detailed information. Then, the arithmetic processing unit 10
When the sending of the sampling clock b is completed, in order to detect the distance and the direction, the address data c is output to the address decoder 15b at an appropriate time thereafter, and the storage unit 1
The received data is read from 5. Note that this reading is performed, for example, first by the shift register 15 of the final stage # 0.
It is performed from the received data by the pulsed light reflected at the closest position stored in a.

【0039】アドレスデータcを受けた記憶部15で
は、アドレスデコーダ15bが、入力したアドレスデー
タを解読してn+1個のシフトレジスタ15aの何れか
1つを指定した選択信号をデータセレクタ15cに与え
る。それを受けてデータセレクタ15cが、指定された
シフトレジスタ15aがビットシリアルに出力する受信
データを取り込み、それをビット並列にして演算処理部
10に出力する。なお、各シフトレジスタ15aへのシ
フトクロックは、図示省略したが、演算処理部10から
供給される。
In the storage section 15 which has received the address data c, the address decoder 15b decodes the inputted address data and gives a selection signal designating any one of the n + 1 shift registers 15a to the data selector 15c. In response to this, the data selector 15c takes in the received data that the designated shift register 15a outputs bit serially, and outputs it to the arithmetic processing unit 10 in bit parallel. Although not shown, the shift clock to each shift register 15a is supplied from the arithmetic processing unit 10.

【0040】距離は、次のようにして求める。上述した
ように、n+1個のシフトレジスタ15aの配置位置
は、サンプリングクロックの各サンプルタイミングに対
応し、距離情報を含むので、サンプルタイミング即ちシ
フトレジスタ15aの配置位置を「アドレス」と称すれ
ば、あるシフトレジスタ15aの受信データが示す距離
Rは、 R=(光速)×(アドレス)×(サンプリングクロックの周期)÷2 ・・・(2) となる。
The distance is obtained as follows. As described above, the arrangement position of the n + 1 shift registers 15a corresponds to each sample timing of the sampling clock and includes the distance information. Therefore, if the sample timing, that is, the arrangement position of the shift register 15a is referred to as “address”, The distance R indicated by the received data of a certain shift register 15a is R = (light speed) × (address) × (cycle of sampling clock) / 2 (2)

【0041】また、方向は、受光素子の配置位置との関
係で求まる。例えば、受光素子の配置が図1に示すよう
に横一列であり、最左端受光素子#0がデータビットD0
に対応し、最右端受光素子#7がデータビットD7に対応
するとすれば、データビットD0が“1”のときは最左端
の方向と判断できる。さらに、本発明によれば、方向情
報を角度情報として求めることによって物体の大きさも
近似的に求めることができる。例えば、最左端の受光素
子#0を基準に右方向への受光素子1つ当たりの角度を
θとして割り当てると、あるアドレスm(0<m<n)
の受信データが、D0=0、D1=1、D2=1、D3=1、D4
=0、D5=0、D7=0の場合、物体の距離は式(2)で
求まり、存在方向は、最左端から中心に向かい角度θか
ら4×θの方向と判断でき、その大きさは、 (tan(4×θ)−tan(θ))×距離 ・・・・(3) と近似できる。
Further, the direction is obtained in relation to the arrangement position of the light receiving element. For example, the light receiving elements are arranged in a horizontal row as shown in FIG. 1, and the leftmost light receiving element # 0 is the data bit D0.
And the rightmost light receiving element # 7 corresponds to the data bit D7, it can be determined that the direction is the leftmost when the data bit D0 is "1". Further, according to the present invention, the size of the object can be approximately obtained by obtaining the direction information as the angle information. For example, when the angle per light receiving element to the right is assigned as θ with reference to the leftmost light receiving element # 0, a certain address m (0 <m <n)
Received data is D0 = 0, D1 = 1, D2 = 1, D3 = 1, D4
In the case of = 0, D5 = 0, D7 = 0, the distance of the object can be calculated by the equation (2), and the existence direction can be judged to be the direction of the angle θ from the leftmost end toward the center of 4 × θ, and its size is , (Tan (4 × θ) −tan (θ)) × distance ... (3)

【0042】なお、上記例で言えば、データビットD1、
D2、D3に関しては、アドレスm+1からアドレスnまで
の値は、全て“0”であることの確認が必要である。仮
に1つでも“1”が存在する場合は、物体は1つではな
いことも考えられるからである。演算処理部10は、以
上の演算処理をn+1個の受信データについて行うが、
高速に行えるので、この場合の演算時間はそれ程問題に
はならない。従って、従来装置で問題であった衝突回避
のための適切な状況判断を迅速に行うことができるだけ
でなく、情報の収集動作は1回で終了するので適切な措
置を迅速に採ることが可能となる。
In the above example, the data bit D1,
Regarding D2 and D3, it is necessary to confirm that the values from address m + 1 to address n are all "0". If even one "1" exists, it is possible that there is not only one object. The arithmetic processing unit 10 performs the above arithmetic processing on n + 1 received data,
Since it can be performed at high speed, the calculation time in this case does not matter so much. Therefore, not only can an appropriate situation be determined quickly for avoiding a collision, which was a problem in the conventional device, but also the information collecting operation can be completed once, so that appropriate measures can be taken promptly. Become.

【0043】次に、図2は、本発明の第2実施の形態の
距離測定装置の構成図である。請求項2、3に記載の発
明の実施の形態である。本第2実施の形態では、信号接
続変更部21を信号検出部14と記憶部15との間に設
け、また演算処理部20の配下に移動方向検出部22を
設け、本装置を搭載した移動体が障害物にどの程度接近
しているか等の危険度判断を行うものである。
Next, FIG. 2 is a block diagram of a distance measuring device according to a second embodiment of the present invention. It is an embodiment of the invention described in claims 2 and 3. In the second embodiment, the signal connection changing unit 21 is provided between the signal detecting unit 14 and the storage unit 15, and the moving direction detecting unit 22 is provided under the arithmetic processing unit 20 to move the device equipped with the present device. It is to judge the degree of danger such as how close the body is to the obstacle.

【0044】信号接続変更部21は、演算処理部20の
指令に従い受信部12の各受光素子出力と記憶部15の
シフトレジスタ15aの各データ入力端との対応関係を
変更するスイッチ回路である。図2では、スイッチ回路
は、論理回路で構成されることになるが、アナログスイ
ッチで構成することも勿論可能であり、その場合は、受
信部12と増幅部13の間、または、増幅部13と信号
検出部14の間に設けることになる。
The signal connection changing unit 21 is a switch circuit that changes the correspondence relationship between each light receiving element output of the receiving unit 12 and each data input terminal of the shift register 15a of the storage unit 15 according to a command from the arithmetic processing unit 20. In FIG. 2, the switch circuit is configured by a logic circuit, but it is also possible to configure it by an analog switch. In that case, between the receiving unit 12 and the amplifying unit 13 or the amplifying unit 13 is possible. And the signal detection unit 14.

【0045】移動方向検出部22は、移動体の移動方向
を検出し、演算処理部20に報告する回路である。本第
2実施の形態では、例えば、横方向への移動を検出する
加速度センサと移動速度を検出する速度計とで構成して
ある。演算処理部20は、第1実施の形態の演算処理部
10の動作に加え、請求項2、3に記載の接続内容決定
手段の動作も行う。
The moving direction detecting section 22 is a circuit which detects the moving direction of the moving body and reports it to the arithmetic processing section 20. In the second embodiment, for example, an acceleration sensor that detects lateral movement and a speedometer that detects movement speed are used. The arithmetic processing unit 20 also performs the operation of the connection content determining means described in claims 2 and 3 in addition to the operation of the arithmetic processing unit 10 of the first embodiment.

【0046】本第2実施の形態の構成と請求項2、3に
記載の発明との対応関係は次のようになっている。演算
処理部20は、変更内容決定手段に対応し、信号接続変
更部21は、接続変更手段に対応し、移動方向検出部2
2は、移動方向検出手段に対応する。以下、本第2実施
の形態で行う危険度判断の動作を説明する。演算処理部
20は、記憶部15のシフトレジスタ15aの受信デー
タの内容によって危険度判断を行い、危険度が高い場合
は信号接続変更部21に接続変更指令を出力するが、そ
の際に、信号接続変更部21に出力する接続変更指令の
内容を移動方向検出部22から入力した進行方向に基づ
き決定する。
The correspondence relationship between the configuration of the second embodiment and the inventions according to claims 2 and 3 is as follows. The arithmetic processing unit 20 corresponds to the change content determining unit, the signal connection changing unit 21 corresponds to the connection changing unit, and the movement direction detecting unit 2
2 corresponds to the moving direction detecting means. Hereinafter, the risk determination operation performed in the second embodiment will be described. The arithmetic processing unit 20 makes a risk determination based on the content of the received data of the shift register 15a of the storage unit 15, and outputs a connection change command to the signal connection changing unit 21 when the risk is high. The content of the connection change command output to the connection change unit 21 is determined based on the traveling direction input from the movement direction detection unit 22.

【0047】危険度は、障害物までの距離が短く、か
つ、進行方向に近い程高くなるので、例えば受信部12
の中央付近の受光素子#3、#4が障害物を検出してい
る場合(この場合は受信データのデータビットD3とD4が
“1”である)で、かつ、移動方向検出部22から入力
した当該移動体の進行方向が真っ直ぐ前方に向かって進
行している場合は、危険度は高く設定する必要がある。
The degree of danger increases as the distance to the obstacle is short and the distance is closer to the traveling direction.
When the light receiving elements # 3 and # 4 near the center of the are detecting obstacles (in this case, the data bits D3 and D4 of the received data are “1”), and are input from the moving direction detection unit 22. When the moving direction of the moving body is moving straight ahead, the degree of danger needs to be set high.

【0048】このような危険度の判断は、シフトレジス
タ15aの受信データのデータビットに重み付けを行う
ことにより可能である。この重み付けは、受信データを
取り込んだ演算処理部20におけるソフトウェアによる
演算処理によっても良いが、本実施の形態では、信号接
続変更部21を設け、ハードフェアによって迅速に行え
るようにしてある。
The determination of the degree of risk can be made by weighting the data bits of the received data of the shift register 15a. This weighting may be performed by software in the arithmetic processing unit 20 that takes in the received data, but in the present embodiment, the signal connection changing unit 21 is provided so that it can be quickly performed by the hardware.

【0049】具体的には、シフトレジスタ15aに記憶
される受信データは、上位ビットになる程高い危険度を
示すと定義してあり、演算処理部20は、上述したよう
に、危険方向にある受光素子を判定できると、その危険
方向にある受光素子の出力がシフトレジスタ15aの最
上位ビット側に入るように、記憶部15と信号検出部1
4との接続を変更するのである。これは、重みを付けた
のと等価であり、ハードウェア処理であるので、処理時
間も短くできる利点がある。
Specifically, it is defined that the received data stored in the shift register 15a has a higher degree of danger as the higher order bits are, and the arithmetic processing unit 20 is in the danger direction as described above. When the light receiving element can be determined, the storage unit 15 and the signal detecting unit 1 are arranged so that the output of the light receiving element in the dangerous direction enters the most significant bit side of the shift register 15a.
The connection with 4 is changed. This is equivalent to weighting and is hardware processing, and therefore has an advantage that processing time can be shortened.

【0050】例えば、演算処理部20は、上述したよう
に、受信データのデータビットD3とD4が“1”で、か
つ、移動方向検出部22から入力した当該移動体の進行
方向から危険であると判断したときは、受信部12の中
央付近の対応する2つの受光素子#3、#4の出力が、
シフトレジスタ15aの最上位ビットと次の上位ビット
とに入るような接続変更指令を信号接続変更部21に対
し出力する。
For example, as described above, the arithmetic processing unit 20 is dangerous from the traveling direction of the moving body input from the moving direction detecting unit 22 when the data bits D3 and D4 of the received data are "1". When it is determined that the outputs of the corresponding two light receiving elements # 3 and # 4 near the center of the receiving unit 12 are
It outputs a connection change command to the signal connection change unit 21 so as to enter the most significant bit and the next upper bit of the shift register 15a.

【0051】そして、8ビットの受信データの値が、例
えば16進表記で「C0H」以上であれば、危険と判断
することにすれば、判断シーケンスを簡素化できる。な
お、距離を含めた危険度判断では、シフトレジスタ15
aのアドレスと信号接続変更後のそのシフトレジスタ1
5aの受信データとの積や和を予め定めた危険度の規定
値と比較することにすれば、止まれる距離にあるか否か
の判断資料が得られる。
If the value of the 8-bit received data is, for example, "C0H" or more in hexadecimal notation, it is possible to simplify the determination sequence by determining that it is dangerous. In addition, in the risk determination including the distance, the shift register 15
The shift register 1 after changing the address and signal connection of a
By comparing the product or sum of the received data of 5a and the predetermined value of the risk level, it is possible to obtain the judgment data as to whether or not the vehicle is at the stopping distance.

【0052】また、シフトレジスタ15aのアドレスと
信号接続変更後のシフトレジスタ15aの受信データと
の積や和の総和は、進行方向全体の危険度の判断基準に
使用できるので、渋滞等において有益な基準となる。以
上の危険度判断を適切に行うには、送信部11から複数
回パルス光を送出し距離情報を収集する必要があること
は言うまでもないが、上述したように短時間に終了する
ので、問題は生じない。
Further, the sum of products and sums of the address of the shift register 15a and the received data of the shift register 15a after the signal connection is changed can be used as a criterion for judging the degree of danger in the entire traveling direction, which is useful in traffic jams and the like. It becomes a standard. Needless to say, in order to appropriately perform the above risk determination, it is necessary to send pulsed light from the transmitter 11 multiple times to collect distance information, but as described above, the problem ends because it is completed in a short time. Does not happen.

【0053】なお、以上の説明から明らかなように、移
動方向検出手段22を省略して、変更接続の内容を受信
データの内容から決定するようにしても、それ自身に方
向情報を含み、また移動体自身には速度計を備えるの
で、ほぼ同様の機能を実現できる。本実施の形態は、車
載用進路センサへの用途を想定しているので、高速動作
が要求される。従って、受信部12は、PINフォトダ
イオードアレイで構成したが、車載用進路センサ以外の
単純な距離と方向の検出で、要求速度もそれ程大きくな
い用途では、電荷蓄積素子も当然使用できる場面も想定
される。
As is apparent from the above description, even if the moving direction detecting means 22 is omitted and the contents of the changed connection are determined from the contents of the received data, the direction information itself is included, and Since the moving body itself has a speedometer, almost the same functions can be realized. Since this embodiment is intended for use as a vehicle-mounted path sensor, high-speed operation is required. Therefore, although the receiving unit 12 is composed of a PIN photodiode array, it is assumed that the charge storage element can be naturally used in applications where the required speed is not so high by simple distance and direction detection other than the vehicle-mounted path sensor. To be done.

【0054】また、記憶部15では、シフトレジスタを
用いたが、150MHz程度の高速動作を行わせるとすれ
ば、例えばDタイプのフリップフロップやECL素子で
構成した方が良い場合もある。一方、要求速度もそれ程
大きくない用途では、RAMのアドレスを更新して記憶
する方式でも良い。この記憶部15は、集積化が可能で
あるから、サンプリングクロックの数を数100m相当
まで増加させても、回路規模がそれ程増大することには
ならず、装置の小型化が図れる。
Further, although the shift register is used in the storage section 15, if it is desired to perform a high-speed operation of about 150 MHz, it may be better to use a D-type flip-flop or an ECL element. On the other hand, for applications in which the required speed is not so high, the method of updating and storing the RAM address may be used. Since the storage unit 15 can be integrated, even if the number of sampling clocks is increased to several hundreds of meters, the circuit scale does not increase so much, and the device can be downsized.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明では、受信手段の各出力を送信時刻に同期して時系
列にサンプリングして記憶し、記憶されたサンプルタイ
ミングにおける受信データから反射物体までの距離と方
向を求めるので、測定情報収集動作は1回で終了し、短
時間内に距離と方向を求めることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, each output of the receiving means is sampled and stored in time series in synchronization with the transmission time, and the received data at the stored sample timing is stored. Since the distance and direction to the reflecting object are obtained, the measurement information collecting operation is completed once, and the distance and direction can be obtained within a short time.

【0056】即ち、請求項1に記載の発明によれば、受
信手段の複数の出力を1度に記憶でき、測定情報収集動
作は短時間に終了する結果、当該受信手段の出力数、即
ち、検出方向の数を大幅に増加させることができる。原
理的には、送信手段が送信したパルス状の測定波が照射
する範囲内から反射して戻ってくる反射波を漏れなく受
信できる数とすることができる。
That is, according to the first aspect of the present invention, a plurality of outputs of the receiving means can be stored at one time, and the measurement information collecting operation is completed in a short time. As a result, the number of outputs of the receiving means, that is, The number of detection directions can be significantly increased. In principle, the number of reflected waves that are reflected and returned from within the range irradiated by the pulsed measurement wave transmitted by the transmission means can be set to a number that can be received without leakage.

【0057】従って、当該距離測定装置を移動体に搭載
し進路センサとして使用した場合に危険回避に必要な測
定情報をきめ細かく取得できるので、測定時間が短いこ
とと相俟って適切な状況判断を迅速に行うことができ
る。請求項2に記載の発明では、記憶手段に当初記憶し
た受信データに基づき受信手段の各出力と記憶手段の入
力との対応関係を変更し、受信データに重み付けを行う
ので、記憶手段に当初記憶した受信データが、当該距離
測定装置の近傍に障害物が存在することを示す場合に、
それがどの程度重要なものであるかを記憶手段から読み
出す受信データに含めて出力することができる。
Therefore, when the distance measuring device is mounted on a moving body and used as a path sensor, it is possible to finely obtain the measurement information necessary for avoiding a danger, and in combination with the short measurement time, it is possible to judge an appropriate situation. Can be done quickly. According to the second aspect of the present invention, the correspondence between each output of the receiving means and the input of the storing means is changed based on the received data initially stored in the storing means, and the received data is weighted. If the received data indicates that an obstacle is present near the distance measuring device,
How important it is can be included in the received data read from the storage means and output.

【0058】また、請求項3に記載の発明では、当該装
置を搭載する移動体の進行方向に従って受信手段の各出
力と記憶手段の入力との対応関係を変更し、受信データ
に重み付けを行うので、記憶手段に当初記憶した受信デ
ータが、当該距離測定装置の近傍に障害物が存在するこ
とを示す場合に、その障害物が当該装置を搭載する移動
体の進行方向に在り回避措置を必要とする等を記憶手段
から読み出す受信データに含めて出力することができ
る。
According to the third aspect of the present invention, the correspondence between each output of the receiving means and the input of the storage means is changed according to the traveling direction of the moving body mounting the apparatus, and the received data is weighted. If the received data initially stored in the storage means indicates that there is an obstacle in the vicinity of the distance measuring device, the obstacle exists in the traveling direction of the moving body on which the device is mounted, and avoidance measures are required. It can be included in the received data read from the storage means and output.

【0059】即ち、請求項2または請求項3に記載の発
明によれば、当該距離測定装置を移動体に搭載し進路セ
ンサとして使用した場合に、当該移動体近傍の状況判断
や危険回避措置を迅速かつ適切に採ることができる。ま
た、記憶手段は、集積回路化により十分に小型化できる
ので、本発明によれば、回路規模を大きくすることなく
検出方向の数を増加させることができ、しかも距離測定
の時間を増加させずに短時間で距離測定が可能な小型で
安価な距離測定装置を提供できることになる。
That is, according to the second or third aspect of the invention, when the distance measuring device is mounted on a moving body and is used as a path sensor, it is possible to determine the situation in the vicinity of the moving body and perform risk avoidance measures. Can be picked quickly and appropriately. Further, since the storage means can be sufficiently miniaturized by making it into an integrated circuit, according to the present invention, the number of detection directions can be increased without increasing the circuit scale, and further, the distance measurement time is not increased. Therefore, it is possible to provide a small and inexpensive distance measuring device capable of measuring distance in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施の形態の距離測定装置の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a distance measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施の形態の距離測定装置の構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a distance measuring device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の距離測定装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional distance measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20 演算処理部 11 送信部 12 受信部 13 増幅部 14 信号検出部 15 記憶部 15a シフトレジスタ 15b アドレスデコーダ 15c データセレクタ 21 信号接続変更部 22 移動方向検出部 10, 20 arithmetic processing unit 11 transmitting unit 12 receiving unit 13 amplifying unit 14 signal detecting unit 15 storage unit 15a shift register 15b address decoder 15c data selector 21 signal connection changing unit 22 moving direction detecting unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パルス状の測定波を送信する送信手段
と、 前記送信手段が送信したパルス状の測定波が照射する範
囲内から反射して戻ってくる反射パルス波を各反射位置
に応じて各別に受信する受信手段とを備える距離測定装
置において、 前記受信手段の各出力を並列的に受けて2値化する信号
検出手段と、 前記信号検出手段の各出力を並列的に受けて前記送信手
段の送信時刻に同期して時系列にサンプリングした各受
信データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたサンプルタイミングにおける
受信データから反射物体までの距離と方向を求める計測
手段とを備えたことを特徴とする距離測定装置。
1. A transmission means for transmitting a pulsed measurement wave, and a reflected pulse wave reflected and returned from within a range irradiated by the pulsed measurement wave transmitted by the transmission means according to each reflection position. In a distance measuring device including receiving means for receiving separately, a signal detecting means for receiving each output of the receiving means in parallel and binarizing the same, and receiving each output of the signal detecting means in parallel for the transmission. Storage means for storing each reception data sampled in time series in synchronization with the transmission time of the means, and measurement means for obtaining the distance and direction from the reception data at the sample timing stored in the storage means to the reflecting object. A distance measuring device characterized in that
【請求項2】 請求項1に記載の距離測定装置におい
て、 前記受信手段の各出力と前記記憶手段への各入力との対
応関係の変更を信号経路の変更で実現する接続変更手段
と、 前記記憶手段に記憶した受信データに基づき前記接続変
更手段に接続変更を行わせると判断したとき、その変更
内容を当該受信データに基づき決定する変更内容決定手
段とを備えたことを特徴とする距離測定装置。
2. The distance measuring device according to claim 1, wherein a connection changing unit that realizes a change in a correspondence relationship between each output of the receiving unit and each input to the storage unit by changing a signal path, When it is determined that the connection changing unit should change the connection based on the received data stored in the storage unit, the distance measurement is provided with a change content determining unit that determines the content of the change based on the received data. apparatus.
【請求項3】 請求項1に記載の距離測定装置におい
て、 前記受信手段の各出力と前記記憶手段への各入力との対
応関係の変更を信号経路の変更で実現する接続変更手段
と、 当該装置を搭載する移動体の移動方向を検出する移動方
向検出手段と、 前記記憶手段に記憶した受信データに基づき前記接続変
更手段に接続変更を行わせると判断したとき、その変更
内容を前記移動方向検出手段の出力内容に基づき決定す
る変更内容決定手段とを備えたことを特徴とする距離測
定装置。
3. The distance measuring device according to claim 1, further comprising a connection changing unit that changes a correspondence relationship between each output of the receiving unit and each input to the storage unit by changing a signal path. When it is determined that the connection changing means should change the connection based on the received data stored in the storage means, the moving direction detecting means for detecting the moving direction of the moving body equipped with the device, A distance measuring device, comprising: a change content determining unit that determines the output content of the detecting unit.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006098190A (en) * 2004-09-29 2006-04-13 Irvine Sensors Corp Photon detector module and imaging device
JP2006105688A (en) * 2004-10-01 2006-04-20 Denso Corp Radar apparatus for vehicle
JP2009244192A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Nec Corp Device, method, and program for measuring moving body position
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JP2010197118A (en) * 2009-02-24 2010-09-09 Nec Engineering Ltd Distance measuring device

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